在当前的大学教育体系中,存在一个普遍的问题:大学生在校学习的内容与社会实际需求脱节,缺乏实践机会,导致企业急需具有实践经验和动手能力的毕业生,但高校培养的毕业生往往不能满足企业的这些需求。尤其对于计算机专业的学生来说,注重基础理论的同时,更应该加强实践环节,通过项目体验来加强专业技能和综合应用能力。
针对这一现象,本文探讨了如何将CDIO工程教育理念应用于《数据结构》课程的教学改革中。CDIO代表了构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运行(Operate)四个环节,是一种国际上广泛认可的工程教育模式。该模式以产品的整个生命周期为载体,通过主动学习、实践和课程间相互联系的方式,帮助学生掌握工程实践能力、专业基础知识、人际交流能力和系统综合应用能力。
本文通过团队项目驱动的方式,在《数据结构》课程的教学内容组织、教学实践环节、教学方法和课程考核方式等四个方面进行教学改革的探索。改革的主要内容包括:
1. 教学内容组织:《数据结构》课程内容可以分为数据模型、算法设计和应用实现三个层次。数据模型包括线性结构、树型结构和网状结构等不同数据结构的表示和实现;算法设计是指通过伪码算法形式呈现的问题解决方案原型;应用实现则是将算法转化为具体的编程实现。通过优化和重组教学内容,强化理论知识的教学方法,加强工程实践课程,旨在提高课堂教学质量,并培养社会需求的工程人才。
2. 教学实践改革:在教学中贯彻CDIO理念,采用基于项目化教学的方式,遵循“做中学”的原则,通过四个步骤引导学生学习:建立数据结构模型,设计抽象数据类型;算法设计;实现抽象数据类型;程序编写与调试。课程能力培养目标包括软件需求分析与结构设计能力、实现方案设计能力、编写代码和项目测试能力以及学生的团队协作和沟通能力。
3. 教学方法改革:采用项目驱动的理论教学方法,将教学内容融入真实的小型项目情境中,强调学生的自主性和探索性学习。教师作为引导者,帮助学生实现项目,从而改变传统的以知识传授为目标的教学模式,实现以知识传授为载体、以能力与技能培养为目标的教学模式。
4. 课程考核方式改革:除了传统的考试方式,增加对项目实践环节的考核,更加关注学生在项目中的实际表现,以及学生对知识点的综合应用能力。
本文还提出了在教学改革过程中存在的问题和相应的建议。例如,在教学内容组织方面,需要教师能够从更高的层次把握内容的地位和作用,引导学生理清学习思路;在教学实践改革方面,需要与企业合作,了解实际需求,以使项目更贴近实际;在教学方法改革方面,需要教师具备引导项目化教学的能力,以及评估和调整项目内容的能力;在课程考核方式改革方面,考核标准需要明确、公正、能够体现学生在项目中的实际表现。
通过上述改革措施,本文旨在通过结合CDIO工程教育理念,探索并实践《数据结构》课程的教学改革,以期达到提高学生实践能力和综合应用能力的目的,为社会培养出更加符合需求的计算机专业人才。